(57)【要約】【課題】半導体基板上のアルミニウム配線をアライメントマークとして十分に活用することができる新規な半導体装置及びそのアライメント方法の提供。【解決手段】半導体基板１０上の最上層のアルミニウム配線３０をトリミング用のアライメントパターンとして利用する半導体装置のアライメント方法において、上記アルミニウム配線３０の表面の反射防止膜３０ａの膜厚を２００Å〜４００Åとする。これによってアライメント用のレーザー光の反射量の大幅な低下が防止されることとなり、基板１０上のアルミニウム配線３０をアライメントマークとして十分活用することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された最上層のアルミニウム配線の表面に、露光時の反射を低減するための反射防止膜を有すると共に、その反射防止膜の膜厚が２００〜４００Åであることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、上記反射防止膜がＴｉＮ膜からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
半導体基板上にアルミニウム配線を多層に形成し、その最上層のアルミニウム配線のいずれかあるいはその一部をトリミング用のアライメントパターンとして利用する半導体装置のアライメント方法において、
上記アルミニウム配線の表面に、露光時の反射を低減するための反射防止膜を形成すると共に、その反射防止膜の膜厚を２００Å〜４００Åとしたことを特徴とする半導体装置のアライメント方法。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置のアライメント方法において、
上記反射防止膜としてＴｉＮ膜を用いることを特徴とする半導体装置のアライメント方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の半導体装置のアライメント方法において、
上記アライメントパターンを波長１３２０ｎｍのアライメント用レーザーで識別するようにしたことを特徴とする半導体装置のアライメント方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報の記憶や回路の切替え等を行うためのヒューズを備えた半導体装置に係り、特に、アルミニウム配線をトリミング用のアライメントパターン（アライメントマーク）として利用した半導体装置及びそのアライメント方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体メモリの高集積化に伴って素子パターンも微細化し、製造工程における欠陥が生じ易くなってきている。このため、従来では、例えば特許文献１等に示すように、正規の記憶素子（回路）に加えて予め救済用の冗長記憶素子（回路）を同一半導体基板上に形成すると共に、同時にこれらを切り替えるためのヒューズを設け、このヒューズを適宜溶断（以下、適宜トリミングという）して欠陥回路を冗長回路に切り替えることで半導体メモリの歩留まりの向上を図っている。
【０００３】
また、半導体メモリには、例えば、特許文献２等に示すように、セルの一部にヒューズを入れ、このヒューズを溶断することにより、情報の記録を行うプログラマブルＲＯＭが多くの分野で多用されてきている。
一方、特許文献３に示すように、互いに異なる機能を持ったＬＳＩであっても、多くは共通した回路を有し、一部の回路のみが異なっているケースが多い。この場合、それぞれのＬＳＩを別個に製作するよりも予め全ての回路を備えたＬＳＩを作成し、その後で不要となる回路に接続されたヒューズを溶断することで費用を低く抑えるといった方法も採用されている。
【０００４】
そして、このように多くの半導体装置に備えられるヒューズは、従来ポリシリコンが用いられてきたが、最近ではより導電性に優れたアルミニウムヒューズが主流となってきており、しかも、そのトリミング方法も従来の過電流によるトリミングから図２及び図３に示すように高出力レーザーを用いたレーザートリミングに替わりつつある。
【０００５】
すなわち、図２及び図３は従来のレーザートリミングの一例を示したものであり、半導体基板１０上に形成されたアルミニウムヒューズ２０上を下地酸化膜１２と保護膜１６で覆うと共に、その保護膜１６をエッチングして開口部１４を設け、この開口部１４からアルミニウムヒューズ２０の溶断部分２２に高出力のレーザー光を照射することでそのアルミニウムヒューズ２０を加熱溶断して所定のトリミングを実行するようにしている。
【０００６】
他方、このようにレーザートリミングを正確に実行するためには、そのヒューズが設けられている位置を正確に検出する必要がある。
そのため、従来では例えば、以下の特許文献４等に示すように、半導体基板上のスクライブラインやキャパシタ等上にアルミニウムからなるアライメントマークを形成しておき、このアライメントマークにアライメント用のレーザー光を照射してその反射光のコントラストからその絶対位置を認識し、その絶対位置からトリミングを行うヒューズの相対位置を決定してレーザートリミングを行うようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５９−１５４０３８号公報
【特許文献２】
特開平５−２４２６９１号公報
【特許文献３】
特開平８−３３５６７４号公報
【特許文献４】
特開平１０−２６１７６０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなレーザートリミングを行うために設けられるアライメントマークは、トリミングが終了した後はその殆どが全く不要なものになるだけでなく、このようなアライメントマークを基板上に独立して設けるためには、その分だけ余計な手間や設置用のスペースが必要となってくる。
【０００９】
そのため、このようなアライメントマークを基板上に別個独立して設ける代わりに、基板上に形成される回路の一部を構成するアルミニウム配線にアライメント用のレーザー光を照射してこれをアライメントマークとして兼用することが考えられている。
しかしながら、このようなアルミニウム配線上には露光時の紫外（ＵＶ）光の不要な反射を吸収するためにＴｉＮ等の反射防止膜（ＡＲＣ）が厚く被覆されているため、この反射防止膜によってアライメント用のレーザー光の反射量が大幅に低下して正確なアライメントができないといった問題点がある。
【００１０】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、半導体基板上のアルミニウム配線をアライメントマークとして十分に活用することができる新規な半導体装置及びそのアライメント方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
〔発明１〕
上記課題を解決するために発明１の半導体装置は、
半導体基板上に形成された最上層のアルミニウム配線の表面に、露光時の反射を低減するための反射防止膜を有すると共に、その反射防止膜の膜厚が２００〜４００Åであることを特徴とするものである。
【００１２】
すなわち、従来、アルミニウム配線の表面に形成される反射防止膜は、一般にその膜厚が約８００Å前後と厚く、これではアライメント用のレーザー光の反射量が大幅に低下してしまい、アライメントマークとして兼用することができなかった。
そのため、本発明はこの反射防止膜の厚さを従来の約１／２〜１／４である、２００〜４００Åとしたものであり、これによってアライメント用のレーザー光の反射量の大幅な低下が防止されることとなり、基板上のアルミニウム配線をアライメントマークとして十分活用することができる。
【００１３】
尚、アルミニウム配線が基板の厚さ方向に多層に形成されている多層配線の場合には、その最上層に位置するアルミニウム配線の反射防止膜だけをその膜厚を２００〜４００Åとすれば良い。
〔発明２〕
発明２の半導体装置は、
発明１に記載の半導体装置において、上記反射防止膜がＴｉＮ膜からなることを特徴とするものである。
【００１４】
すなわち、ＴｉＮ膜は従来からアルミニウム配線用の反射防止膜として一般に多用されているものであり、このＴｉＮ膜の膜厚を２００〜４００Åとすることによって、露光時の紫外（ＵＶ）光の不要な反射を吸収すると同時に、アライメント用のレーザー光の反射量の大幅な低下が防止されて基板上のアルミニウム配線を確実に認識することができる。
【００１５】
〔発明３〕
発明３の半導体装置のアライメント方法は、
半導体基板上にアルミニウム配線を多層に形成し、その最上層のアルミニウム配線のいずれかあるいはその一部をトリミング用のアライメントパターンとして利用する半導体装置のアライメント方法において、
上記アルミニウム配線の表面に、露光時の反射を低減するための反射防止膜を形成すると共に、その反射防止膜の膜厚を２００Å〜４００Åとしたことを特徴とするものである。
【００１６】
これによって、発明１と同様にアライメント用のレーザー光の反射量の大幅な低下が防止されることとなり、基板上のアルミニウム配線をアライメントマークとして十分活用することができる。
〔発明４〕
発明４の半導体装置のアライメント方法は、
発明３に記載の半導体装置のアライメント方法において、上記反射防止膜としてＴｉＮ膜を用いることを特徴とするものである。
【００１７】
これによって、発明２と同様に露光時の紫外（ＵＶ）光の不要な反射を吸収すると同時に、アライメント用のレーザー光の反射量の大幅な低下が防止されて基板上のアルミニウム配線を確実に認識することができる。
〔発明５〕
発明５の半導体装置のアライメント方法は、
発明３又は４に記載の半導体装置のアライメント方法において、上記アライメントパターンを波長１３２０ｎｍのレーザーで識別するようにしたことを特徴とするものである。
【００１８】
これによって、アライメント用のレーザー光の反射量の大幅な低下が防止されてアルミニウム配線をアライメントマークとして十分活用することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る半導体装置の実施の一形態を示す拡大断面図である。
図において１０は半導体基板であり、この半導体基板１０上には、アルミニウム配線３０が一定の間隔を隔てて３層に積層されている。
【００２０】
また、これら各層のアルミニウム配線３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、タングステン（Ｗ）等のプラグ３２，３２によって相互に電気的に接続されており、さらにその周囲は、ＳｉＯ２等の層間絶縁物４０によって周囲から絶縁された状態で覆われている。
また、これら各層のアルミニウム配線３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの上面には、ＴｉＮ（窒化チタン）膜等からなる反射防止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃが被覆形成されている。
【００２１】
そして、本実施の形態にあっては、図示するように下段及び中段に位置するアルミニウム配線３０Ｂ、３０Ｃの反射防止膜３０ｂ、３０ｃの膜厚が約８００Åとなっているのに対し、上段（最上層）に位置するアルミニウム配線３０Ａの反射防止膜３０ａの膜厚は、２００〜４００Åとなっており、反射防止膜３０ｂ、３０ｃの膜厚の約１／４〜１／２となっている。
【００２２】
ここで、最上層のアルミニウム配線３０Ａの反射防止膜３０ａの膜厚を、２００〜４００Åとしたのは、その膜厚が４００Åを越えると、トリミング用レーザー光として一般的に使用されている、波長１３２０ｎｍのレーザー光の吸収が多くなってその分レーザー光の反射量が少なくなってその最上層のアルミニウム配線３０Ａをアライメントパターンとして用いることが難しくなり、反対にその膜厚が２００Åを下回ると露光時のＵＶ光が十分に吸収されなくなって露光時に異常パターンが発生するおそれがあるからである。
【００２３】
このように本発明は、最上層のアルミニウム配線３０Ａの反射防止膜３０ａの膜厚を、従来の約１／４〜１／２である、２００〜４００Åとしたことから、最上層のアルミニウム配線３０Ａをアライメントパターンとして活用することが可能となり、前述した従来例のように別個新たにアライメントマークを作成するような不都合を回避することができる。
【００２４】
尚、本実施の形態では、アルミニウム配線３０を３層とした半導体装置の例で示したが、その数は６層でも７層でも良く、要するにアライメント用レーザー光が最も届き易い最上層に位置するアルミニウム配線の反射防止膜の膜厚を従来よりも薄くすることで、そのアルミニウム配線をアライメントパターンとして容易かつ確実に活用できる。
【００２５】
また、この反射防止膜３０ａは、スパッタやプラズマＣＶＤ等の従来公知の成膜方法によって容易に成膜できることは勿論、その膜厚は、それらの処理時間を調整することで正確にコントロールすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体装置の実施の一形態を示す部分拡大断面図である。
【図２】従来のトリミング方法を示す断面図である。
【図３】従来のトリミング方法を示す平面図である。
【符号の説明】
１０…半導体基板、３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）…アルミニウム配線、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…反射防止膜、３２…プラグ、４０…層間絶縁物。
【図１】
2005019621.tif 000003
【図２】
2005019621.tif 000004
【図３】
2005019621.tif 000005